礦井采煤技術與應用

張繼濤 叢磊

摘 要：對于國家煤礦采礦技術的運用與安全管理存在的問題展開分析，發現其中存在的問題亟待解決，國家煤礦的開采在當下面對很多困境，因此需要采取針對性較強的措施做好應對。因此，本文就針對山東唐口煤業有限公司礦井采煤技術進行了應用分析。把現代化的技術、設施與創新思維進行有效結合，才可以創造出更多的經濟利益，保障人們的生命財產安全。

關鍵詞：煤礦采煤技術;應用;安全

1煤礦采煤工藝的基本原則

1.1安全原則

礦井在開采煤礦的過程中，最重要的是確保采礦工人的人身安全。生命是非常寶貴的，在施工過程中一旦發生安全事故，肯定會使施工人員的人身安全遭受巨大威脅，企業有很大的經濟損失，同時嚴重破壞社會的可持續發展。所以，企業在開采煤礦的過程中，始終要重視安全生產，安全是最重要的，要全面管理煤礦生產，及時消除存在的安全隱患，第一時間采取安全措施。此外，要重視礦井開采過程中安全隱患的影響因素，全面分析和解決，盡可能的減少發生安全事故，保證煤礦企業經濟利益的最大化。

1.2成本原則

在礦井開采的施工過程中，要嚴格控制采礦成本，其不僅可以影響企業的經濟效益，而且影響企業的持續穩定發展，不能確保能夠充分開采煤礦。所以，必須控制開采成本，可以大大提高企業的經濟效益。如，在保證安全開采的情況下，利用最低的煤礦開采成本來開采出最大量的煤礦資源，這樣企業可以實現最高的經濟效益。

1.3煤炭出采率原則

煤炭出采率，可以表示出企業的經濟收益。所以，企業想要提高自己企業的經濟，必須高度重視煤炭出采率，大大提高煤炭出采率，不過有很多的不良因素影響出采率的提高，如，礦井開采的技術水平低、采煤行為規范性差。因此，企業如果真想提高自己的經濟效益，需要提高煤炭采出率，不斷優化開采煤礦的技術，嚴格制定可行的安全防范方法，這樣才能提高出采率，企業也可以實現高的經濟效益。

2 礦井采煤技術與應用措施

山東唐口煤業有限公司730采區為礦井下一步的主采區，7304工作面為730采區首采面，且緊鄰落差為0-143m的F3斷層，導致地質條件極其復雜，根據最初采區方案設計中7304工作面布置方式施工后先后揭露多條落差大于7m斷層，嚴重制約工作面可采儲量及掘進速度。現根據掘進期間斷層揭露及相鄰工作面布置情況，調整工作面方位及面寬，優化首采面布置方式，有效避開落差較大斷層的同時，增加工作面可采儲量。

掘進期間采取邊掘邊探，根據揭露斷層落差情況及時優化首采面布置方式，當斷層落差大于10m或因落差較大不宜探明時，將首采面向7303工作面方向偏擺，并調整工作面寬度為170m，最大限度回收煤炭資源，保證礦井順利接續。其安全措施主要有以下幾個方面：

2.1完善煤礦開采方案

依據有關的資料與案例，制定和其有關的礦井采集技術與安全管理的改善措施，對開采方案更好的優化設計是非常重要的運用現代化的技術、設施與工藝流程，盡可能的把礦井開采方案有效的落實。

山東唐口煤業有限公司礦井受7304面揭露斷層影響，礦井整體接續收到嚴重影響，為保證礦井接續穩定，計劃將1030采區首采面由10304工作面調整為10307工作面，同時為加快出面時間，將原設計自6312開門口的工作面設計調整為自1030聯絡巷開門口，項目綜合分析了三種面寬和推采長度的設計方案，結合地面村莊沉降及拉伸、壓縮變形量，合理選定了施工方案，保證了接續穩定的同時，有效減少了巷道掘進長度，其中減少巖巷施工98m，減少煤巷施工92m，累計創效124.7萬元。

2.2增強技術設施的更好利用

為實時監測工作面綜采支架工作阻力，掌握頂板活動規律，預測工作面初次來壓、周期來壓步距，保證安全生產。我公司所有綜采工作面均安裝了頂板動態監測系統，目前在用的多套頂板動態監測系統購置時間長，存在設備老化、監測精度低、故障率高的問題，不能滿足穩定監控的需求。6308 工作面為淄礦集團公司首個智能綜放工作面，工作面支架采用電液控制系統，可實時采集每個支架工作阻力并上傳地面工業環網。兩種監測手段采集的數據具有共同性，存在數據共享的可能性。

2.2.1.電液控系統安裝

6308 工作面是集團公司首個智能綜放工作面，綜采支架均配置了天地馬珂公司的電液控制系統，通過安裝調試，可將綜采支架工作阻力數據上傳至地面監控軟件。

2.2.2.數據共享

通過多次與天地馬珂、山東愛拓軟件公司協商，天地馬珂公司免費提供數據接口，由愛拓公司對共享數據進行解析，開發采集串口，自動將監測數據導入數據庫，并以柱狀圖的形式直觀顯示。

2.2.3.數據分析

通過數據庫可隨時提取每個工作面支架循環工作阻力數據，分析工 作面（上、中、下部）頂板運動規律，支架液壓系統故障診斷，工作面周期來壓步距、強度等;同時軟件還具有歷史數據查詢及報表輸出功能，可實現歷史數據時間區間查詢，歷史數據曲線查詢和輸出，統計分析，輸出標準綜合分析報表。

2.3 礦井沿空巷道抗變形綜合支護技術措施

5308軌道順槽為沿空掘進巷道，凈煤柱6.5m，根據前期530采區回采情況，沿空巷道存在地壓高、變形大、回采難等問題，針對這一情況，項目組結合早期礦壓觀測數據，綜合分析預判巷道圍巖情況，計劃采用高強錨桿、注漿錨索等高強度支護材料，配合合理的支護參數設計主動支護體系，同時結合回采期間的超前支護方式設計，有效控制巷道采掘期間的圍巖變形，確保巷道滿足使用要求，杜絕了開幫作業。

2.4 礦井采煤技術的完善措施

在6309工作面過渡支架頂板支護進行優化，唐口煤業公司礦井放頂煤開采面比較多，放頂煤工作面兩端頭6個過渡支架均采用掛設雙網進行支護，防止6個過渡支架頂煤漏到后部運輸機前后電機，如果埋住后部前后電機將無法在對后部電機進行維修，在6309工作面采用鏈接式鋼板進行代替掛雙網，采用多塊鋼板采用鑲嵌式卡扣在一起，可以來回滑動，當移動一個支架時，支架上部鋼板跟著移動，其他鋼板不動，通過滑動鏈接在一起，在移動另一個支架，該支架鋼板也隨著移動，該項目實施后不在進行掛雙網，經改造后省去人工在兩端頭進行掛網，保證了安全，節約了大量菱形網及鐵絲。

結束語

1.7304工作面優化后有效面長170m，凈煤厚為4.5m，一次采全高回采率按照0.95;找煤擴量5元/噸。增加可采煤量20.89萬t。

2.利用智能綜放工作面電液控制系統數據，進行二次開發、

轉化，減少了現場硬件設備的投入和系統維護的工作量，節約了生產成本。

3.通過系統開發，將電液控數據導入防沖數據庫，解決了該系統無法查詢歷史數據的問題，為工作面頂板運動規律分析提供數據支持。

4.通過6309工作面過渡支架支護優化設計后，現每截割一刀炭，溜頭3個過渡支架處可節約4片菱形網（0.5*5米），溜尾處同樣節約4片菱形網，推采一刀共計節約8片網，6309工作面走向長725米，每截割一刀為0.8米，共推采906刀，節約費用75萬余元。

通過在采煤工作面試驗后，節約了大量的人工及設備投入，根據智能化工作面建設情況，將進一步推廣至所有采煤工作面，具有十分可觀的經濟效益。

參考文獻

[1]舒剛.煤礦采煤工藝技術優化探究[J].石化技術，2019，26（12）：104+108.

[2]韓永宏.煤礦采煤工藝技術優化淺述[J].石化技術，2019，26（12）：106+21.

[3]龔雪.井下采煤技術特點與新工藝技術研究[J].當代化工研究，2019（16）：86-87.

[4]楊智慧.淺析煤礦采煤方法和采煤技術的選擇路徑[J].當代化工研究，2019（16）：38-39.